Isa sa pinakamahalagang proseso sa mundo ng Energía Solar ay epekto ng photovoltaic. Ito ay isang epekto ng photoelectric kung saan ang isang kasalukuyang kuryente ay ginawa na naglalakbay mula sa isang piraso patungo sa isa pa na gawa sa iba't ibang mga materyales. Ang mga materyal na ito ay nahantad sa sikat ng araw o electromagnetic radiation. Ang epektong ito ay mahalaga sa pagbuo ng enerhiya na elektrikal mula sa mga photovoltaic cell ng mga solar panel.
Kung nais mong malaman kung paano gumagana ang mga solar panel at kung ano ang photovoltaic effect, ito ang iyong post 🙂
Ano ang photovoltaic effect?
Kapag gumagamit kami ng isang solar panel upang makakuha ng enerhiya sa kuryente, ang sinasamantala natin ay ang enerhiya na mayroon ang mga solar radiation particle upang baguhin ito sa kapaki-pakinabang na elektrikal na enerhiya para sa aming tahanan. Ang mga photovoltaic cell ay mga aparato na semiconductor na binubuo pangunahin ng silikon. Ang mga photovoltaic cell na ito ay may ilang mga impurities mula sa iba pang mga elemento ng kemikal. Gayunpaman, ang silikon ay sinubukan na maging fucking hangga't maaari.
Ang mga photovoltaic cell ay may kakayahang makabuo ng kuryente mula sa isang direktang kasalukuyang gamit ang enerhiya mula sa solar radiation. Ang problema sa ganitong uri ng stream ay hindi ito ginagamit para sa bahay. Ang tuluy-tuloy na enerhiya ay kailangang mabago sa isang kahaliling enerhiya upang magamit ito. Nangangailangan ito ng a power inverter.
Ang ginagawa ng photovoltaic effect ay ang paggawa ng elektrikal na enerhiya mula sa solar radiation. Ang radiation na ito ay nagmula sa anyo ng init at salamat sa epektong ito nabago ito sa kuryente. Upang maganap ito, ang mga photovoltaic cell ay dapat na mailagay sa serye kasama ang mga solar panel. Ginagawa ito upang magawa mo kumuha ng sapat na boltahe na nagbibigay-daan upang makabuo ng kuryente.
Malinaw na, hindi lahat ng solar radiation na nagmumula sa atmospera ay binago sa elektrikal na enerhiya. Ang bahagi nito ay nawala sa pamamagitan ng pagmuni-muni at isa pa sa pamamagitan ng paghahatid. Iyon ay, ang isang bahagi ay ibinalik sa himpapawid at ang iba pang bahagi ay nadaanan ng cell. Ang dami ng radiation na may kakayahang makipag-ugnay sa mga photovoltaic cell ay ang tumalon mula sa isang layer patungo sa isa pa. Ito ay pagkatapos na ang isang de-koryenteng kasalukuyang ay nilikha na ang lakas ay proporsyonal sa dami ng radiation na sa wakas ay tumatama sa mga cell.
Mga katangian ng photovoltaic effect
Ito ang misteryo na itinatago ng mga solar panel. Tiyak na tumigil ka upang isipin kung paano sila makakalikha ng isang kasalukuyang kuryente mula sa araw. Kaya, ito ay tungkol sa paglahok ng maraming mga materyales na binubuo ng mga elemento ng kondaktibo. Isa sa mga ito ay silikon. Ito ay isang elemento na nagpapakita ng ibang pag-uugali bilang reaksyon sa pagkilos ng kuryente.
Ang reaksyon na mayroon ang mga materyal na semiconductor na ito ay ganap na nakasalalay sa kung ang mapagkukunan ng enerhiya ay may kakayahang kapanapanabik sila o hindi. Iyon ay, ang mga electron ay pupunta sa isa pang mas masiglang estado. Sa kasong ito, mayroon kaming mapagkukunan na may kakayahang kapanapanabik ang mga electron na ito, na kung saan ay solar radiation.
Ang sandali a photon nakabangga sa isang electron mula sa huling orbit ng isang silicon atom, nagsisimula ang photovoltaic effect. Ang banggaan na ito ay sanhi ng electron na makatanggap ng enerhiya mula sa photon at maaaring maging nasasabik. Kung ang enerhiya na nakukuha ng electron mula sa photon ay mas mataas kaysa sa kaakit-akit na puwersa ng nucleus ng silicon atom, haharapin namin ang isang electron exit mula sa orbit.
Ang lahat ng ito ay ginagawang libre ang mga atomo at maaaring maglakbay sa lahat ng materyal na semiconductor. Kapag nangyari ito, ang silikon na nagsisilbing pagpapadaloy ay nagpapalipat-lipat ng lahat ng enerhiya kung saan ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang. Ang mga electron na pinakawalan mula sa mga singil ay pupunta sa iba pang mga atomo kung saan may mga libreng puwang. Ang paggalaw ng mga electron na ito ay tinatawag na kasalukuyang pagsingil.
Paano ito ginawa
Ang mga alon ng pagsingil ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga kondaktibong materyales at ginagawa ito sa isang pare-pareho na paraan upang magkaroon ng isang electric field na mayroong pare-pareho na polarity. Ito ang ganitong uri ng electric field na nagsisimula upang itulak ang mga electron sa lahat ng direksyon upang paikotin ang kasalukuyang kuryente.
Kung ang lakas ng elektron na pinakain ng photon ay lumampas sa akit ng nucleus ng silicon atom, magiging malaya ito. Para mangyari ito, ang puwersang dapat magkaroon ng epekto ng poton sa elektron ay hindi bababa sa 1,2 eV.
Ang bawat uri ng materyal na semiconductor ay may minimum na enerhiya na kinakailangan para maglabas ito ng mga electron mula sa mga atom nito. Mayroong mga photon na may isang mas maikli na haba ng daluyong at nagmula sa ultraviolet radiation. Tulad ng alam natin, ang mga photon na ito ay may malaking halaga ng nilalaman na naglalaman. Sa kabilang banda, nakita namin ang mga mas mahaba ang haba ng haba ng daluyong, kaya't may mas kaunting enerhiya sila. Ang mga photon na ito ay nasa infrared na bahagi ng electromagnetic spectrum.
Ang minimum na enerhiya na kinakailangan ng bawat materyal na semiconductor upang palabasin ang mga electron ay depende sa frequency band. Iniuugnay ng banda na ito ang mga ito mula sa mga nagmula sa ultraviolet radiation hanggang sa mga nakikitang kulay. Sa ibaba nito, hindi nila magawang palabasin ang mga electron, kaya't walang kuryente.
Problema sa photon
Ang pagdaan sa materyal upang paghiwalayin ang mga electron ay medyo mas kumplikado. Hindi lahat ng mga photon ay direktang ginagawa ito. Dahil ito upang maipasa ang materyal kailangan nilang mawalan ng enerhiya. Kung ang mga nasa pinakamahabang rehiyon ng haba ng daluyong ng electromagnetic spectrum ay mayroon nang kaunting enerhiya, natatapos sila na mawala ito habang nakikipag-ugnay sa materyal. Kapag nawala ang enerhiya, ang ilang mga photon ay mabangga nang bahagya sa mga electron at hindi maaaring palayawin ang mga ito. Ang mga pagkalugi ay hindi maiiwasan at kung bakit imposibleng magkaroon ng 100% ng paggamit ng solar.
Ang iba pang mga pagkalugi sa enerhiya ay nangyayari kapag ang mga photon ay dumaan sa lahat ng materyal at hindi sila nakabangga sa anumang elektron upang mapalitan ito. Ito rin ay isang hindi maiiwasang problema.
Inaasahan kong nilinaw ng artikulong ito ang photovoltaic effect.